3 1 铁及其化合物 同步练习题 高中化学人教版（2019）必修第一册

3.1铁及其化合物同步练习题一、选择题1．下列叙述不涉及氧化还原反应的是A．食物的腐败 B．84消毒液(有效成分)用于环境消毒C．用稀盐酸去除铁锈 D．过氧化钠在呼吸面具中做供氧剂2．某化学兴趣小组在学习铁及其化合物知识时，做了如下探究实验：下列说法不正确的是A．若现象1有淡红色，说明有少量的Fe2+被氧化了B．现象2有血红色沉淀C．现象3为血红色褪去，说明发生了反应：2Fe3++Fe=3Fe2+D．由现象4可推测加入过量的双氧水后硫氰根离子可能被氧化生成了气体3．既能用氯气跟单质化合也能用金属和盐酸反应制取的物质是A．AlCl3 B．FeCl2 C．FeCl3 D．CuCl24．某研究性学习小组欲用废铁屑和稀硫酸制备硫酸铁，还需要加入的试剂最合理的是A．稀硝酸 B．氯水 C．双氧水 D．SO25．金属材料研究机构中测试工程师利用化学检测方法对金属材料组成进行分析，下列试剂可用来与金属材料反应检测出有铁单质的是A．溶液 B．NaOH溶液C．KSCN溶液 D．稀硫酸、溶液6．下列物质名称与其主要成分的化学式相对应的是A．小苏打——Na2CO3 B．磁性氧化铁——Fe3O4C．酒精——CH3CHO D．漂白粉——NaClO7．制印刷电路板时常用氯化铁溶液作为“腐蚀液”，向盛有溶液的烧杯中同时加入一定量的铁粉和铜粉，反应结束后过滤，下列结果可能出现的是A．滤渣中有铜、无铁，滤液中有、B．滤渣中有铜、有铁，滤液中有、C．滤渣中有铁、无铜，滤液中有、、D．滤渣中无铁、无铜，滤液中有、8．天然气是应用广泛的燃料，但含有少量的H2S气体。在酸性溶液中利用硫杆菌可实现天然气的脱硫，其原理如图所示，下列说法正确的是A．过程甲中参加反应的Fe3＋与H2S的物质的量之比为1：1B．该脱硫过程可在高温条件下进行C．Fe3＋可看作该脱硫过程的催化剂D．过程乙的离子反应方程式为：4H++O2＋Fe2＋=Fe3＋＋2H2O二、非选择题9．完成下列化学方程式（1）过氧化钠与二氧化碳反应（2）工业制漂白粉（3）氧化铝溶于氢氧化钠（4）氢氧化亚铁在空气中被氧化（5）铁与水蒸气高温下反应10．溶液中加入NaOH溶液得到沉淀，写出产物被氧化时发生的化学反应方程式，语言叙述其产物在整个过程中颜色的变化过程。11．现有CuO和Fe2O3组成的混合物若干克，向其中加入一定浓度的硝酸溶液50.0mL，恰好完全反应。向反应后的溶液中不断加入铁粉，加入铁粉的质量与充分反应后剩余固体的质量关系如图所示(A为拐点)。请回答下列问题：(1)氧化铁与氧化铜的物质的量之比。(2)硝酸溶液的物质的量浓度为mol/L。12．某班同学用如下实验探究Fe2＋、Fe3＋的性质。回答下列问题：(1)分别取一定量氯化铁、氯化亚铁固体，均配制成0.1mol·L－1的溶液。在FeCl2溶液中需加入少量铁屑，其目的是。(2)甲组同学取2mLFeCl2溶液，加入几滴氯水，再加入1滴KSCN溶液，溶液变红，说明Cl2可将Fe2＋氧化。FeCl2溶液与氯水反应的离子方程式为。(3)乙组同学认为甲组的实验不够严谨，该组同学在2mLFeCl2溶液中先加入0.5mL煤油，再于液面下依次加入几滴氯水和1滴KSCN溶液，溶液变红，煤油的作用是。(4)丙组同学取10mL0.1mol·L－1KI溶液，加入6mL0.1mol·L－1FeCl3溶液混合。分别取2mL此溶液于3支试管中进行如下实验：①第一支试管中加入1mLCCl4充分振荡，静置，CCl4层显紫色；②第二支试管中加入1滴K3[Fe(CN)6]溶液，生成蓝色沉淀；③第三支试管中加入1滴KSCN溶液，溶液变红。实验②检验的离子是(填离子符号)；实验①和③说明：在I－过量的情况下，溶液中仍含有Fe3＋，由此可以证明该氧化还原反应为反应。（填可逆不可逆）。(5)丁组同学向盛有H2O2溶液的试管中加入几滴酸化的FeCl2溶液，溶液变成棕黄色，一段时间后，溶液中有气泡出现，并放热，随后有红褐色沉淀生成。产生气泡的原因是。【参考答案】一、选择题1．C解析：A．事物的腐败是缓慢氧化，是氧化还原反应，A错误；B．次氯酸钠的消毒是利用其强氧化性，B错误；C．稀盐酸和铁锈反应是氧化铁和盐酸反应生成氯化铁和水，不存在化合价变化，不属于氧化还原反应，C正确；D．过氧化钠和呼吸出的二氧化碳或水反应生成氧气，是氧化还原反应，D错误；故选C。2．B【分析】氯化亚铁与KSCN无明显现象，加入双氧水，亚铁离子被氧化成铁离子，(血红色)，溶液呈血红色；加入过量Fe粉，铁离子被还原，红色褪去；加入过量双氧水，硫氰根离子被氧化。解析：A．若现象1为淡红色，则可能部分被氧化成，故A正确；B．，是络合物，不是沉淀，故B错误；C．向加入双氧水后的溶液加入铁粉，发生反应，溶液中被还原，溶液红色褪去，故C正确；D．向溶液中加入过量双氧水后，溶液由红色变为黄色，则溶液中浓度降低，被氧化，有N2、CO2生成，故D正确；故选B。3．A解析：A．Al为活泼金属，既能与氯气又能和盐酸反应生成AlCl3，故A正确；B．FeCl2只能Fe与HCl反应制取，而不能与Cl2反应制取，故B错；C．FeCl3只能Fe与Cl2反应制取，而不能与HCl反应制取，故C错；D．Cu为较不活泼金属，不能与HCl反应，则CuCl2只能Cu与Cl2反应制取，故D错；答案选A。4．C解析：制备硫酸铁时，铁屑和稀硫酸先反应生成硫酸亚铁，再加入氧化性试剂将二价铁氧化为三价铁同时不能引入新杂质离子，所以最合理的试剂为双氧水，故答案选C。5．D解析：Fe单质检验操作为加稀硫酸反应，有气泡产生，得到含的溶液，然后加溶液观察到有蓝色沉淀生成，故选D项。6．B解析：A．小苏打是碳酸氢钠的俗称，故A错误；B．磁性氧化铁是四氧化三铁的俗称，故B正确；C．酒精是乙醇的俗称，故C错误；D．漂白粉的主要成分是氯化钙和次氯酸钙，故D错误；故选B。7．A解析：A．滤渣中有铜、无铁，滤液中有Fe2+、Cu2+，A正确；B．滤渣中有铜、有铁，说明铁粉部分反应，铜粉未参与反应，滤液中没有，B错误；C．滤渣中有铁、无铜，铁的还原性大于铜，在溶液优先反应铁粉，如果滤渣中有铁、无铜，铁会和铜离子发生置换反应，不可能出现有铁、无铜现象，C错误；D．如果溶液过量，铁、铜完全反应后铁离子还有剩余，则滤渣中无铁、无铜，滤液中有、、Fe2+，D错误；故选A。8．C【分析】过程甲中的离子方程式为：2Fe3++H2S═2Fe2++S↓+2H+，过程乙的离子反应方程式为4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O；解析：A．过程甲中Fe3+和H2S发生氧化还原反应生成Fe2+、硫单质，故离子反应方程式为2Fe3++H2S=2Fe2++S↓+2H+，参加反应的Fe3＋与H2S的物质的量之比为2：1，故A错误；B．该过程需要硫杆菌催化，温度过高，会导致硫杆菌失去活性，故B错误；C．硫杆菌在酸性溶液中可实现天然气的催化脱硫，Fe3+氧化硫化氢，自身被还原成Fe2+，又被氧气氧化成Fe3+，Fe3＋为该脱硫过程的催化剂，故C正确；D．过程乙中Fe2+在酸性条件下被氧气氧化生成Fe3+和水，反应的离子方程式为4Fe2++O2+4H+=4Fe3++2H2O，故D错误；故选：C。二、非选择题9．2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O22Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2OAl2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)33Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2解析：(1)过氧化钠与二氧化碳反应生成碳酸钠和氧气，方程式为：2Na2O2+2CO2=2Na2CO3+O2；(2)工业上将氯气通入石灰乳制取漂白粉，方程式为：2Cl2+2Ca(OH)2=CaCl2+Ca(ClO)2+2H2O，(3)氧化铝溶于氢氧化钠反应方程式为：Al2O3+2NaOH=2NaAlO2+H2O；(4)氢氧化亚铁、氧气、水反应生成氢氧化铁，方程式为：4Fe(OH)2+O2+2H2O=4Fe(OH)3；(5)铁与水蒸气在高温下的反应方程式为：3Fe+4H2O(g)Fe3O4+4H2。【点睛】书写工业制漂白粉的离子方程式时要注意，由于用的是石灰乳，所以Ca(OH)2不拆成离子。10．生成的白色絮状沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色解析：溶液中加入NaOH溶液得到沉淀，氢氧化亚铁不稳定极易被氧气氧化成红褐色沉淀氢氧化铁，故生成的白色絮状沉淀迅速变成灰绿色，最后变成红褐色：。11．(1)3：1(2)4.00【分析】CuO和Fe2O3分别与硝酸溶液反应的化学方程式为：、，恰好完全反应所得溶液的溶质为和，再加入铁粉，由于Fe3+比Cu2+的氧化性强，先发生反应：，后发生反应：。由图像知，当加入2.24gFe时，第二个反应恰好完全进行，析出金属铜的质量为0.640g，根据铜原子守恒，，0.010molCuO生成0.010mol，与0.010mol反应需要消耗0.010molFe，则与反应的铁的物质的量为：，溶液中的物质的量为0.060mol，原混合物中Fe2O3的物质的量为0.03mol。解析：（1）根据分析可知，氧化铁与氧化铜的物质的量之比为0.03mol：0.010mol=3：1，故答案为：3：1；（2）0.010molCuO消耗0.020molHNO3，0.03molFe2O3消耗0.180molHNO3，50.0mL硝酸溶液中共含有0.020+0.180=0.200molHNO3，该硝酸溶液的物质的量浓度为：，故答案为：4.00。12．防止氯化亚铁被氧化2Fe2＋＋Cl2＝2Fe3＋＋2Cl－隔绝空气(排除氧气对实验的影响)Fe2＋可逆反应生成的Fe3＋催化了H2O2的分解【分析】（1）铁和氯化铁反应生成氯化亚铁，氯化亚铁溶液中加入铁粉防止氯化亚铁被氧化；（2）氯气具有氧化性，能氧化氯化亚铁为氯化铁；（3）煤油不溶于水，密度比水小，浮在液面上，可以隔绝溶液与空气接触，排除氧气对实验的影响；（4）加入1滴K3[Fe(CN)6]溶液，生成蓝色沉淀，是亚铁离子检验的特征反应现象，第一支试管中加入1mLCCl4充分振荡、静置，CCl4层显紫色说明生成I2，碘离子被铁离子氧化为碘单质，③第三支试管中加入1滴KSCN溶液，溶液变红，说明溶液中含有铁离子，在I−过量的情况下，溶液中仍含有Fe3+，说明该反应为可逆反应；（5）向盛有H2O2溶液的试管中加入几滴酸化的FeCl2溶液，溶液变成棕黄色，说明过氧化氢氧化亚铁离子为铁离子，铁离子对过氧化氢分解起到催化剂作用。解析：（1）FeCl2易被空气中的氧气氧化，而铁和氯化铁可反应生成氯化亚铁，则在FeCl2溶液中需加入少量铁屑，其目的是防止氯化亚铁被氧化；故答案为防止氯化亚铁被氧化；（2）氯气具有氧化性，能氧化氯化亚铁为氯化铁，反应的离子方程式为：2Fe2＋＋Cl2＝2Fe3＋＋2Cl－；故答案为2Fe2＋＋Cl2＝2Fe3＋＋2Cl－；（3）FeCl2易被空气中的氧气氧化，煤油不溶于水，密度比水小，浮于液面上，可以隔绝溶液与空气接触，排除氧气对实验的影响；故答案为隔绝空气(排除氧气对实验的影响)；（4）加入1滴K3[Fe(CN)6]溶液，生成蓝色沉淀是亚铁离子检验的特征反应现象，实验②检验的离子是Fe2+，①第一支试管中加入1mLCCl4充分振荡、静置，CCl4层